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光の直進は、屈折率が一様な媒質では光路長が停留する経路が直線になるためです。フェルマーの原理、光路長、位相の停留、反射・屈折とのつながりまで解説します。

暑い道路で逃げ水が見えるのは、路面付近の高温空気と上空の冷たい空気の間に屈折率勾配ができ、遠方の空や物体の光が曲がって道路下の虚像として見えるためです。

真空中の光速が観測者の運動によらず同じなのは、特殊相対論で時間と空間がローレンツ変換に従うためです。速度加算、時間の遅れ、同時性、時空間隔から光速不変を解説します。

空気の分散が気温・気圧・湿度で変わるのは、屈折率が波長だけでなく気体密度と水蒸気を含む組成にも依存するためです。高精度計測や大気分散との関係まで解説します。

偏光板を回すと透過光強度がcos²θで変わるのは、電場振幅が透過軸方向への射影でcosθ倍になり、光強度が振幅の二乗に比例するためです。マリュスの法則を導出から解説します。

熱した物体が赤から白へ光の色を変えるのは、温度上昇で熱放射が強くなり、ウィーンの変位則に従って放射スペクトルが短波長側へ広がるためです。赤熱・白熱・黒体放射を解説します。

吸光度が濃度と光路長に比例するのは、試料中で残っている光の一定割合が距離ごとに吸収され、透過光が指数関数的に減るためです。Beer–Lambert則を導出から解説します。

赤・緑・青の光で影が色づくのは、影の場所で一部の光だけが遮られ、残った二色または一色の光が加法混色して目に届くためです。シアン・マゼンタ・黄色の影ができる仕組みを解説します。

色は光そのもののラベルではなく、光の波長成分を3種類の錐体が受け取り、脳が比較・処理して生じる知覚です。物体色、白色、色恒常性、RGBまで色覚の仕組みを解説します。

レイリー散乱の強さが波長の4乗に反比例するのは、誘起双極子の放射電場が角周波数の2乗に比例し、光強度が電場の二乗に比例するためです。1/λ⁴則を導出から解説します。